15
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dewasa ini, teknologi semakin berkembang, begitu pula dengan teknologi yang dibenamkan pada TV. Saat ini dipasaran TV HD (High Definition) selebar 80 inchi dengan ketebalan hanya seperempat inchi. TV tersebut juga hanya mengkonsumsi daya kurang dari daya TV konvensional. Pada kesempatan kali ini, TV yang akan kita bahas adalah TV dengan teknologi OLED (Organic Light-Emitting Diodes). OLED adalah komponen yang terdiri dari film tipis yang berasal dari molekul organik yang dapat menciptakan cahaya berkat adanya rangkaian listrik. OLED dapat memberikan cahaya yang lebih terang dan jelas ketika disematkan paa perangkat elektronik dan menggunakan daya lebih sedikit dibandingkan teknologi LED (Light Emitting Diodes) konvensional atau LCD (Liquid Crystal Displays) yang digunakan saat ini. 1.2. Tujuan 1. Menjelaskan tentang struktur OLED 2. Menjelaskan cara kerja OLED 1.3. Ruang Lingkup Materi Dalam memenuhi tujuan diatas, hal berkaitan yang akan dibahas adalah seputar polimer yang digunakan pada OLED.

Polymer OLED

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Teori dasar tentang polimer sebagai Organic Light Emitting Diode (OLED).

Citation preview

BAB 1.PENDAHULUAN1.1. Latar BelakangDewasa ini, teknologi semakin berkembang, begitu pula dengan teknologi yang dibenamkan pada TV. Saat ini dipasaran TV HD (High Definition) selebar 80 inchi dengan ketebalan hanya seperempat inchi. TV tersebut juga hanya mengkonsumsi daya kurang dari daya TV konvensional. Pada kesempatan kali ini, TV yang akan kita bahas adalah TV dengan teknologi OLED (Organic Light-Emitting Diodes). OLED adalah komponen yang terdiri dari film tipis yang berasal dari molekul organik yang dapat menciptakan cahaya berkat adanya rangkaian listrik. OLED dapat memberikan cahaya yang lebih terang dan jelas ketika disematkan paa perangkat elektronik dan menggunakan daya lebih sedikit dibandingkan teknologi LED (Light Emitting Diodes) konvensional atau LCD (Liquid Crystal Displays) yang digunakan saat ini.1.2. Tujuan1. Menjelaskan tentang struktur OLED2. Menjelaskan cara kerja OLED1.3. Ruang Lingkup MateriDalam memenuhi tujuan diatas, hal berkaitan yang akan dibahas adalah seputar polimer yang digunakan pada OLED.

BAB 2.METODOLOGI

BAB 3.PEMBAHASAN3.1. Struktur OLEDSebuah Organic Light-Emitting Diodes (OLED) terdiri dari beberapa lapisan organik semikonduktor di antara dua elektroda, minimal salah satunya transparan. Dua struktur perangkat sederhana ditunjukkan pada gambar 1: a divais mengemisikan cahaya pada satu sisi (kiri) pada sisi transparan dan memancarkan cahaya ke atas dan ke bawah (kanan). Perangkat ini dibuat dengan berurutan lapisan organik pada substrat diikuti oleh elektroda konduktif lain. Sebuah struktur perangkat umum terdiri dari substrat kaca dilapisi dengan oksida indium timah (ITO) anoda transparan dan film logam tipis buram sebagai katoda.

Gambar 1. Struktur sederhana perangkat organik pemancar cahaya. Di sebelah kiri, satu-sisi "bottom-emitting". Di sebelah kanan, sebuah perangkat yang dapat memancarkan di kedua arah dan muncul transparan ketika dimatikan. [1]

Tumpukan lapisan organik dan elektroda lebih tipis dari 1 m. Dua kelas bahan organik yang biasa digunakan untuk perangkat organik pemancar cahaya: zat polimer dan "bahan molekul kecil" yang tidak menunjukkan setiap orientasi properti dan membentuk film amorf. Salah satu aspek yang menarik dari Optoelektronik berbasis organik adalah kemungkinan untuk menggunakan pencetakan lapisan sederhana atau teknik endapan basah untuk fabrikasi hemat biaya untuk skala besar. Saat ini, ini hanya berlaku untuk polimer organik, sedangkan teknik penguapan masih harus diterapkan untuk molekul kecil. [1]Lapisan organik harus dilindungi dari udara karena mereka sensitif terhadap kelembaban dan oksigen dan membusuk bila terpapar. Sebuah teknik enkapsulasi yang mungkin ditunjukkan pada Gambar 2. Sebuah lapisan oksida amorf tipis tapi padat disimpan di katoda menyediakan penghalang penyerapan yang cukup. Karena ketipisannya ini enkapsulasi film tipis (TFE) harus dilindungi dari kerusakan mekanis, misalnya dengan laminating lapisan kaca tambahan di atasnya, dengan menerapkan lapisan pernis, dll. [1]

Gambar 2. Thin-film encapsulation (TFE) [1]

Komponen OLEDPada dasarnya, sebuah OLED terdiri dari beberapa bagian, yaitu: [2]1. Substrat merupakan medium sejenis kaca plastik atau foil. Tujuan substrat untuk mendukung cara kerjanya OLED.2. Anoda medium ini bersifat transparan, dimana anoda berfungsi untuk memindahkan elektron (membuat lubang elektron) ketika arus mengalir melalui perangkat.3. Organic Layer lapisan ini terbua dai molekul organik atau polimer.4. Conductive Layer lapisan ini terbua dari molekul plastik organik yang memindahkan lubang dari anoda. Salah satu polimer yang digunakan dalam lapisan ini adalah polianilin.5. Emissive layer lapisan ini terbuat dari molekul plastik organik (yang berbeda dari conducting layer) yang memindahkan electron dari katoda. Ini merupakan tempat dimana cahaya dibuat. Salah satu polimer yang digunakan dalam lapisan ini adalah polyflurene.6. Katoda, medium ini bisa berbentuk transparan atau tidak tergantung pada jenis OLEDnya. Katoda akan menyuntikkan elektron ketika arus mengalir melalui perangkat.

Gambar 3. Komponen OLED [2]

Perbedaan antara polimer dan molekul kecil untuk lapisan organikPada polimer, elektron dan lubang datang dan berekombinasi di sepanjang rantai polimer. Sedangkan pada moekul kecil, elektron dan hole terpisah sejauh >> 10 nm. Sehingga perlu lapisan tambahan yang dapat mempertemukan elektron dan lubang agar terjadi pancaran cahaya. Dapat dilihat dari perbedaan struktur OLED dengan polimer dan molekul kecil.

(a)(b)

Gambar 4. (a) Struktur OLED dengan polimer. (b) Struktur OLED dengan molekul kecil [4]

Teknologi yang digunakan untuk membuat lapisan polimer organik dan molekul kecil juga berbeda. Untuk membuat polimer organik dapat menggunakan cara spin-coating. Sedangkan membuat molekul kecil dengan menggunakan teknologi evaporating.Spektrum emisi khas dari molekul organik sangat luas. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, warna emisi bergantung properti material. Dengan demikian, total emisi dapat disetel untuk hampir semua warna, termasuk putih pada setiap suhu warna, dengan menumpuk beberapa lapisan memancarkan berbeda dalam satu perangkat.

Gambar 5. Polimer yang digunakan dalam lapisan (multilayer atau single) untuk memancarkan berbagai warna [3]

Hal ini dimungkinkan karena lapisan organik hampir transparan dalam kisaran pengelihatan spektral. Kebanyakan OLED putih mengandung merah, hijau dan lapisan emisi biru untuk menciptakan cahaya putih berkualitas tinggi. [1]Teknik fabrikasiDengan menggunakan spin-coating, polimer dilarutkan dalam pelarut. Kemudian diteteskan pada substrat, substrat diputar, didiamkan selama beberapa saat agar pelarut menguap. Untuk melakukan beberapa lapisan dapat dilakukan pelapisan kedua setelah lapisan pertama kering dan seterusnya. Sedangkan teknik ink-jet fabrikasi tidak perlu dilakukan pelapisan berulang-ulang. Tetapi multilayer dapat dijadikan satu lapisan dengan berbagai blok-blok polimer atau warna tertentu.

(a)

(b)Gambar 6. Teknik fabrikasi polimer organik. (a) Spin-coating. (b) Ink-Jet Fabrication [3]

3.2. Cara kerja OLEDOLED memancarkan cahaya dengan cara yang mirip dengan LED, melalui proses yang disebut electrophosphorescence. Prosesnya adalah sebagai berikut. Sumber daya atau baterai dari perangkat yang berisi OLED menghasilkan tegangan buat OLED. Kemudian arus listrik mengalir dari katoda ke anoda melalui lapisan organik (arus listrik adalah aliran elektron). Disini katoda membuat elektron berpindah ke emissive layer dari molekul organik. Sedangkan anoda memindahkan elektron dari conductive layer dari molekul organik. Ini sama dengan membuat lubang electron pada conductive layer. Batas antara emissive layer dan conductive layer, membuat elektron menemukan lubang elektron tersebut. Jadi, ketika elektron menemukan sebuah lubang electron, elektron mengisi lubang tersebut. Ketika ini terjadi, elektron memberikan energi dalam bentuk foton cahaya. Akibat serangkaian kejadian tadi, OLED dapat memancarkan cahaya. Sedangkan warna yang dihasilkan akan bergantung pada jenis molekul organik pada emissive layer. Digunakan beberapa jenis film organik pada OLED yang sama untuk dapat membuat warna menjadi terlihat. Sedangkan intensitas cahaya bergantung pada jumlah arus listrik yang digunakan. Semakin besar arusnya, semakin jelas warnanya. [2]

Gambar 7. Cara kerja OLED menghasilkan cahaya [2]

Muatan melompat dari situs ke situs pada rantai polimer. Ada penghalang untuk melompat antara situs. Probabilitas lompatan tergantung pada suhu, medan listrik, pemisahan molekul dan tingkat gangguan dalam film. Elektron dan lubang bergabung kembali membentuk salah satu triplet atau singlet eksitasi. Singlet dapat meluruh untuk memancarkan cahaya dalam bahan fluorescent dan phosphorescent. Triplet hanya dapat meluruh untuk memancarkan cahaya di bahan phosphorescent (energi yang lebih rendah) peluruhan non-radiasi (thermal) akan hadir dalam materi apapun. Statistik putaran menunjukkan rasio 3:1 triplet: singlet - Belum tentu berlaku untuk semua bahan. Hubungan antara efisiensi dan faktor pengendali [4]

BAB 4.SIMPULANPolimer dapat digunakan untuk perangkat Organic Light-Emitting Diodes (OLED). Sebuah dioda pemancar cahaya organik (OLED) terdiri dari beberapa lapisan polimer organik terjepit di antara dua elektroda, setidaknya salah satu dari elektrodanya transparan. Polimer organik ini dapat membawa elektron dan lubang sepanjang rantai polimer hingga bertemu. Elektron dan lubang muncul akibat arus yang mnegalir dari katoda ke anoda. Pertemuan antara elektron dan hole akan menyembabkan pancaran cahaya. Warna yang dipancarkan bergantung dengan polimer yang digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Introduction to OLED Technology. www.osram.com/oledAlfian, Mizan. 2011. Cara Kerja OLED. http://mizan92.wordpress.com/2011/11/18/cara-kerja-oled/ Wenning, Christian. ____. Polymer LEDsDoust, Alexander. 2011. Polymer OLED Materials and Device Operation. www.cdtltd.co.uk/polymer_OLED_materials_and_device_operation